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1、煤矿顶板管理及事故的预兆、预防和处理安全技术措施煤矿顶板管理及事故的预兆、预防和处理安全技术措施刘士平简要描述顶板事故的分类,产生的原因、预兆、预防及处理方法。矿井在开采过程中采掘工作面或已掘的巷道内所发生的冒顶、片帮、掉肝等造 成的人身伤亡和生产事故统称为顶板事故。顶板事故是煤矿五大灾害之一,掌握冒顶事故的预兆及其预防措施是煤矿安全 生产的重要保证。顶板事故对矿井安全生产危害性极大,据统计冒顶事故所占的比 例占其他事故的60%以上,伤亡人数40%左右。因此我们必须掌握煤矿安全冒顶事 故的原因、预兆,研究有效预防措施,以降低煤矿顶板事故的发生,保证煤矿的安 全生产。第一节顶板事故分类一、顶板的
2、分类、伪顶:直接位于煤层之上较薄的软岩层。通常是泥质页岩、泥岩,富含1植物化石,在采煤时随落煤面垮落,不易支护,容易影响煤质。2、直接顶:位于伪顶或煤层(无伪顶时)之上的泥岩、页岩、粉砂岩或细砂岩, 具有一定的稳定性,它随回柱面垮落。3、老顶(基本顶):位于直接顶(无直接顶时)之上较坚硬的岩层,多为砂岩、砾 岩、石灰岩,它能在采空区较长时间内维持很大面积不垮落。二、顶板事故的分类1、按造成冒顶的力源及施力方向分?压垮型冒顶因支护强度不足,顶板来压时压垮支架而造成的冒顶事故。?漏垮型冒顶由于顶板破碎,支护不严而引起的顶板岩石冒落的冒顶事故。?推垮型冒顶因复合型顶板条件下或大块游离顶板作用使大量支
3、架倾斜而造成的冒顶。2、按冒顶的范围分?局部冒顶指顶板冒落范围不大,伤亡人数不多(1-2人)的冒顶。实际生产中局部冒顶的 次数远大于大型冒顶,约占采面顶板事故的70%,危害也比较大。?大型冒顶指冒顶范围较大,伤亡人数多,而且来势凶猛,处理起来难度较大的冒顶。第二节工作面冒顶事故的基本规律一、事故频率顶板破碎或不稳定顶板事故多,约占全部工作面顶板事故的70%-80虬中等稳 定和部分稳定顶板事故少,约占全部工作面顶板事故的20%-30%,坚硬顶板事故冒 落面积大,往往造成重大恶性事故。二、冒顶地点大多发生在煤壁线、切顶线和工作面端头附近地点。三、支护形式和机械化程度安全状况:综合机械化采煤)普通机
4、械化采煤高档炮采炮采四、顶板来压冒顶事故多发生在顶板来压期间,约占顶板事故的60270%,尤其在直接顶和 老顶来压期间事故更多。五、煤层条件煤层倾角越大,煤层厚度越厚,其事故发生频率越高,复合煤层顶板的事故率 超过简单构造煤层事故率。六、回采工序回柱放顶事故率约占30对50%,且炮采和普采采煤最后回柱的瞬间发生事故的 概率较高。七、地质构造顶底板起伏不平或大采高很容易造成片帮和推倒支架,断层破碎带容易发生冒 顶。第三节冒顶的预兆、原因、防治措施一、冒顶的预兆在顶板事故发生前一般都有预兆,这些预兆可分为以下几个方面:1、声音方面的预兆:老顶断裂时会发出鸣炮声、闷雷声,在老顶的压力下直接 顶破碎、
5、发出破裂声,支护设备有劈裂声。2、直接顶上的预兆:在压力作用下直接顶下沉速度加快,下沉量增大,直接顶 裂隙条数增多并加宽,出现掉渣、“下砰石雨”现象,顶板弯曲下沉。3、支护设备上的预兆:在压力作用下,采掘空间的支柱受力增大出现钻底。活 柱下缩速度加快,下缩量加大现象,有时支柱被压裂、压断或有支柱整体向一侧倾 斜。4、煤壁上的预兆:煤壁在压力作用下被压酥,出现片帮速度加快,片帮量加大 现象。5、压力显现预兆:地板鼓起、瓦斯增大、淋水增大。二、冒顶的原因1、因作用在支架上的载荷过大引起的冒顶。?由于岩石容重过大;?由于煤层厚度增大;?由于采空区肝石垫形成缓慢;?由于 采空区充填不满;?由于覆盖岩层
6、的岩石自承能力降低;?由于采空区冒落好石碎涨系 数小。2、因临近岩石的滑动而引起的顶板冒落?由于岩石容重增大;?由于顶板或地板地质构造的变化;?由于岩石倾角的意外 变化;?由于裂隙的摩擦系数减少。3、因支护不及时引起的顶板冒落?在时间上(如:支架性能不合适,地板突然破坏);?在空间上(如:倾斜工作面因 肝石下滑面推到支架,煤壁附近顶板支护不好,偏心载荷作用在支架上,顶梁与顶 板接触不好)。4、因煤壁片帮引起的顶板冒落?由于重力(如:工作面片帮、煤壁向倾斜方向下滑);?由于煤层开采释放的各种 力(如煤岩突出);?由于煤层内瓦斯压力所作用的力(如:煤和瓦斯突出)。三、防治冒顶的措施1、支护方式要与顶板的岩性相适应,不同岩性的顶板要采取不同的支护方 式。2、采煤以后要及时支护,特别是对于破碎松软顶板,一定要及时支护,缩短 顶板的悬露时间。普采工作面要及时挂梁,综采工作面要跟紧采煤机后移架,掘进 工作面要采用前探梁支